[发明专利]一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置

权利要求书

1.一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：包括外壳(1)、固定底座(2)、第一紧固件(5)、第二紧固件(6)，所述固定底座(2)设置在外壳(1)的底部，所述固定底座(2)设置有第一螺纹孔(8-1)和第二螺纹孔(8-2)，所述第一紧固件(5)与第二螺纹孔(8-2)相配合，所述第二紧固件(6)与第一螺纹孔(8-1)相配合，所述外壳(1)与固定底座(2)通过第一紧固件(5)、第二紧固件(6)固定连接，所述外壳(1)与固定底座(2)之间放置有弹光调制器(3)。

2.根据权利要求1所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：所述弹光调制器(3)包括圆形弹光晶体(3-1)和压电驱动器(3-2)，所述压电驱动器(3-2)设置有两个，两个压电驱动器(3-2)与圆形弹光晶体(3-1)耦合连接。

3.根据权利要求2所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：所述外壳(1)与固定底座(2)上均设置有通光孔凸台(9)，两个通光孔凸台(9)均设置在圆形弹光晶体(3-1)的对应位置处，两个通光孔凸台(9)均垂直于圆形弹光晶体(3-1)的振动平面固定。

4.根据权利要求3所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：所述两个通光孔凸台(9)上均设置有通光孔(4)，所述通光孔(4)设置在圆形弹光晶体(3-1)的圆心处。

5.根据权利要求1所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：所述外壳(1)与固定底座(2)上均开设有散热孔(7)。

6.根据权利要求2所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：所述第一紧固件(5)穿过第二螺纹孔(8-2)固紧在压电驱动器(3-2)的中心位置，所述第二紧固件(6)穿过第一螺纹孔(8-1)与外壳(1)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：所述弹光调制器(3)的光路方向上设置有光学反馈系统，所述光学反馈系统包括第一激光器(1-1)、第一起偏器(2-1)、第一检偏器(4-1)、光电探测器(5-1)，所述第一激光器(1-1)的光路方向上依次设置有第一起偏器(2-1)、弹光调制器(3)、第一检偏器(4-1)、光电探测器(5-1)。

8.根据权利要求7所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置，其特征在于：所述光学反馈系统还包括第二激光器(1-2)、第二起偏器(2-2)、第二检偏器(4-2)、光电探测器(5-2)，所述第二激光器(1-2)的光路方向上依次设置有第二起偏器(2-2)、弹光调制器(3)、第二检偏器(4-2)、光电探测器(5-2)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种双驱动圆形快轴可调弹光调制器支撑装置的弹光调制器光程差计算方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1、弹光调制器的压电驱动器在相同频率、任意相位的交流高压的作用下，使得圆形弹光晶体产生应变，圆形弹光晶体内部的应力分布为：

式(a)中，T_A、T_B分别为两个压电驱动器与圆形弹光晶体之间的应力幅值，所述应力幅值与驱动电压成正比；所述ω＝2πf，其中f为驱动电压频率；所述θ为极坐标下的空间位置，cos2θ＝±1为圆形弹光晶体的调制轴位置，cos2θ＝1的位置为圆形弹光晶体的快轴方位角，记为θ₀；所述表示一个压电驱动器相对于另一个压电驱动器的初始位置；所述为两个压电驱动器在圆形弹光晶体上产生应力的延迟差；所述表示两个压电驱动器上驱动电压的相位差

S2、使用三角公式将式(a)改写为：

T＝T₁cos(ωt-2θ+γ₁)+T₂cos(ωt+2θ+γ₂) (b)

式(b)中，应力幅值项表示为

所述相位项表示为

S3、当或且T_A＝T_B时，弹光调制器工作在纯行波模式，式(b)改写为：

T＝2T_Acos(ωt±2θ) (c)

式(c)中，所述-表示此时，圆形弹光晶体中的应力行波沿逆时针方向传播；所述+表示此时，圆形弹光晶体中的应力行波沿顺时针方向传播；因此，纯行波模式下，弹光调制器快轴的方位角为弹光调制器的快轴作频率为f/2的圆周运动，相位延迟量为常数；

S4、设圆形弹光晶体的厚度方向为z方向，入射沿x方向，o为坐标原点，所述坐标原点为圆形弹光晶体的圆心，根据右手定则建立xyz空间直角坐标系；在y＝0处，光线入射方向与z轴的夹角为θ₀，折射角为θ₁，假设入射光为理想光源，晶体厚度为d，根据弹性力学可知，圆形弹光晶体在y＝0处随着x变化应力满足：

所述l为弹光晶体的直径，所述δ₀为圆形弹光晶体的应力幅值；在y＝0处，两个入射光的折射率之差为：

所述σ为应力弹光系数；

S5、若在(0,0)处垂直入射时，入射光通过弹光调制器分解成寻常光o光与非寻常光e光，所述寻常光o光与非寻常光e光的光程差为：

L＝dδ₀σ (f)

若斜入射时，根据弹光调制器的对称性，将x轴平移指圆形弹光晶体的中心位置，入射光通过弹光调制器分解成寻常光o光与非寻常光e光，所述寻常光o光与非寻常光e光的光程差为：

即其中，

根据斯涅尔定律，则

n₀sinθ₀＝n₁sinθ₁ (h)

所述n₀为空气的折射率，所述n₁为入射处圆形弹光晶体的折射率。